海洋占地球表面积的70%以上,蕴藏着各类资源。海洋立体监测系统是人类了解海洋、探索海洋、监测海洋的有效途经,对于合理开发与利用海洋,加快海洋科学研究,预防海洋自然灾害具有极其重要的意义。深海自持式剖面浮标作为海洋立体观测系统的重要组成部分,可以在各种环境条件下实现全天的自动监测,使全球海洋水下连续、长期观测成为了可能。自中国加入全球“Argo计划”以来,我国自持式剖面浮标技术得到不断发展,但与国外的技术相比还存在很大的差距,这种差距主要体现在下潜深度不够,运行的剖面数较少及定深控制技术缺乏等方面。因此,本文针对自持式剖面浮标的结构与控制系统和定深控制策略进行了研究,主要工作内容如下:首先,设计了深海4000米自持式剖面浮标的机械结构和控制系统,通过浮力调节机构改变标体密度,进而实现浮标的上浮和下潜运动,即剖面运动。利用浮标样机在南海某海域进行相关试验,下潜深度可达3550米,验证了深海自持式剖面浮标结构和控制系统设计方案的合理性。相关的实验数据为后续动力学模型的建立提供了参考。其次,基于所设计的浮标浮力调节机构原理,分析了深海自持式剖面浮标的运动过程,在考虑海水密度非均匀变化的情况下,建立起剖面浮标的非线性动力学模型,为研究定深控制策略奠定了基础。最后,针对所建立的深海自持式剖面浮标运动模型所具有的非线性、强耦合性的特点,提出了一种基于双闭环反馈回路的模糊PID定深控制策略。针对外环深度反馈回路与内环速度反馈回路设计了模糊PID控制策略。仿真结果表明,利用该策略进行深海自持式剖面浮标的定深控制比仅仅采用传统PID定深控制策略,系统的超调量较小,调节速度更快,系统的稳态精度和抗干扰能力都大大提高。